Nuevo récord mundial de eficiencia solar para una célula multiunión de silicio

El prestigioso Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar de Alemania (Fraunhofer ISE) junto al instituto de investigación holandés AMOLF han dejado huella en el mundo de la energía solar. Han creado una célula solar multiunión que ha logrado una eficiencia récord del 36.1%, una cifra nunca antes alcanzada para células basadas en silicio.

Un Salto Cuántico en la Tecnología Solar

Aunque el silicio es ampliamente utilizado en tecnología solar alrededor del mundo, su eficiencia tiene un límite natural del 29.4%. Pero, según el Instituto Fraunhofer ISE, hay maneras de superar este techo. El secreto radica en recubrir estas células solares con materiales adicionales, transformándolas en lo que se conoce como células solares ‘multijunción’.

Estas innovadoras células tienen múltiples capas que absorben la luz, cada una dedicada a un espectro cromático específico del sol, permitiendo así un aprovechamiento más eficiente.

Albert Polman, líder del proyecto por parte de AMOLF, destacó la importancia de la colaboración entre ambos institutos, que comenzó en 2020, y que se ha traducido en este logro sin precedentes. La combinación de las especialidades de cada equipo ha sido crucial: mientras que Fraunhofer es reconocido por la fabricación de células solares ultra eficientes basadas en silicio y semiconductores como el GaInP o GaAs, AMOLF ha acumulado experiencia en optimización del manejo de luz en células solares.

Detrás de la Tecnología: ¿Cómo se logró este avance?

La fabricación récord utilizó una célula solar de silicon TOPCon combinada con dos capas semiconductoras de galio indio fósforo (GaInP) y galio indio arseniuro fósforo (GaInAsP) desarrolladas por Fraunhofer ISE. Este conjunto fue posteriormente recubierto con un nanorevestimiento especial de metal/poliémero diseñado por AMOLF y fabricado en colaboración con Fraunhofer ISE.

Un elemento adicional fue el reflector trasero de la célula solar, el cual potencia la captación de luz en el interior de la célula, permitiendo superar por primera vez el 36% de eficiencia.

¿Cuál es el futuro de esta innovación?

Si bien estas células solares ultramodernas pueden tener un costo más elevado, el Instituto Fraunhofer ISE ve un gran potencial en lugares con espacio limitado donde se requiera generar una gran cantidad de energía solar en áreas pequeñas.

Las aplicaciones futuras son vastas, desde vehículos eléctricos alimentados por energía solar, productos electrónicos de consumo, hasta drones.

Frank Dimroth, del Fraunhofer ISE, celebra el logro y subraya la contribución tanto del nuevo reflector trasero de AMOLF como de la mejorada célula GaInAsP de Fraunhofer en este resultado excepcional.

Sin duda, este avance abre un nuevo capítulo en la historia de la energía solar y en cómo la aprovechamos para un mundo más sostenible.

Vía www.ise.fraunhofer.de

Por qué es importante la eficiencia en una célula solar.

La eficiencia en una célula solar es esencial por diversas razones:

1. Optimización del Espacio: Cuanto mayor es la eficiencia de una célula solar, menos espacio se necesita para generar la misma cantidad de energía. Esto es particularmente valioso en áreas donde el espacio es limitado, como techos urbanos o en dispositivos portátiles.
2. Reducción de Costos: Si bien las células solares de alta eficiencia pueden ser inicialmente más costosas, pueden resultar en menores costos a largo plazo. Al generar más energía en menos espacio, se requieren menos paneles, menos mano de obra y menos materiales para la instalación.
3. Mejor Desempeño en Condiciones Subóptimas: Las células solares de alta eficiencia tienden a desempeñarse mejor en condiciones no ideales, como días nublados o durante las horas del amanecer y atardecer.
4. Menor Impacto Ambiental: Si se produce más energía por cada panel, se necesitan menos paneles en total. Esto puede llevar a una reducción en la fabricación, el transporte y la instalación, lo que a su vez reduce la huella de carbono asociada con la producción de paneles solares.
5. Competitividad Económica: A medida que la eficiencia de las células solares aumenta, el costo de la energía solar puede llegar a ser más competitivo en comparación con otras fuentes de energía, lo que acelera la adopción de la energía solar.
6. Ampliación de Aplicaciones: Las células solares eficientes pueden ser integradas en una variedad de productos y aplicaciones, desde electrónicos de consumo hasta vehículos, permitiendo una mayor diversidad en la utilización de energía solar.
7. Maximizar la Generación: En lugares con limitada capacidad para expansión o donde es difícil instalar grandes parques solares, tener células de alta eficiencia es fundamental para maximizar la producción de energía.